Yerçekimi zenginleştirme ekipmanı, madencilik endüstrisinde mineral parçacıklarını yoğunluk farklılıklarına göre ayırmak için kullanılan önemli bir cihazdır. Temel çalışma prensibi şu şekilde özetlenebilir: Hareketli bir ortamda (su, hava veya ağır süspansiyon gibi), yerçekiminin, merkezkaç kuvvetinin, akışkan dinamiğinin ve mekanik kuvvetin kapsamlı etkileri, farklı yoğunluklara sahip mineral parçacıklarının farklı hızlarını ve yörüngelerini oluşturmak için kullanılır, böylece "katman ayrılmasını gevşetme" süreci elde edilir.
Aşağıda yeniden seçim cihazının çalışma prensibinin ayrıntılı bir analizi bulunmaktadır:
1. Temel Temel İlkeler
Yeniden-seçim süreci aslında üç aşamadan oluşan sürekli bir süreçtir: "katman ayrımının gevşetilmesi":
Gevşek: Mineral parçacık grubu, sıvının (genellikle su) ürettiği kaldırma kuvveti, darbe kuvveti veya mekanik titreşim altında sıkı bir şekilde paketlenmiş bir durumdan gevşek bir asılı duruma dönüşür. Bu, tabakalaşmanın önkoşuludur.
Tabakalaşma: Gevşek durumda, farklı mineral parçacık yoğunlukları nedeniyle, yerçekimi (veya merkezkaç kuvveti) ve sıvı direncinin deneyimlenmesi farklıdır.
Yüksek yoğunluklu mineral parçacıkları (altın ve kasiterit gibi) hızla çöker ve ekipmanın alt veya iç kenarına doğru yönelir.
Düşük yoğunluklu mineral parçacıkları (kuvars ve gang gibi) yavaşça çöker ve ekipmanın üst veya dış kenarına doğru yönelir.
Ayırma: Katmanlı cevher parçacıkları, belirli ekipman yapıları (boşaltma portları, cevher alma tankları gibi) veya su akışıyla yıkama yoluyla ayrı ayrı boşaltılır, bu da konsantre, ara cevher ve atıklarla sonuçlanır.
2. Kuvvet analizi
Yeniden-seçilme süreci sırasında, mineral parçacıkları esas olarak aşağıdaki kuvvetlerin birleşik etkisine maruz kalır:
Yerçekimi (G): Mineral parçacıklarının aşağıya doğru yerleşmesine neden olur ve yoğunluk arttıkça yerçekiminin etkisi de artar.
Sıvının kaldırma kuvveti ve direnci: Ortamın (su veya hava) mineral parçacıklarına uyguladığı yukarı doğru kuvvet ve bunların hareketini engelleyen kuvvet.
Santrifüj kuvveti: Santrifüj zenginleştirme makineleri ve spiral kanallar gibi dönen ekipmanlarda, merkezkaç kuvveti yerçekiminden onlarca hatta yüzlerce kat daha fazla olabilir, bu da ince-taneli minerallerin ayırma etkisini önemli ölçüde artırır.
Mekanik kuvvet: Yatağın gevşekliğini korumak ve mineral parçacıklarının yanal hareketini teşvik etmek için kullanılan, ekipman tarafından uygulanan titreşim, sallama veya itme kuvveti (bir aparatın darbesi veya bir çalkalayıcının ileri geri hareketi gibi).
3. Yaygın yeniden seçim cihazları ve bunların özel çalışma yöntemleri
Farklı türdeki yeniden seçim cihazları, yukarıdaki prensibe farklı mekanizmalar yoluyla ulaşır:
masa
Ekipman adı, çalışma prensibi, özellikleri, uygulanabilir senaryolar
Jig makinesi, yatak katmanını gevşetmek için periyodik darbeli su akışını kullanır. Su akışı yükseldiğinde mineral parçacıkları askıda kalır, düştüğünde ise yoğunluğa göre katmanlanır. Ağır mineraller elek plakasından geçerek alt konsantre haznesine düşerken, hafif mineraller su akışıyla birlikte deşarj edilir. Büyük işleme kapasitesiyle tungsten, kalay, altın ve kömür gibi kaba ve orta taneli cevherlerin işlenmesi için uygundur.
Sarsma masaları, yatak yüzeyinin asimetrik ileri geri hareketine ve yıkama için yanal su akışına dayanır. Mineral parçacıkları yer çekimi, su akışı ve eylemsizliğin etkisiyle yatak yüzeyindeki çizgili oluklar içerisinde farklı yörüngeler boyunca hareket ederek yelpaze-şeklinde bölgeler oluşturur. Ayıklama doğruluğu son derece yüksektir, özellikle ince-taneli altın ve tungsten kalay cevheri gibi ince-taneli minerallerin seçimi için uygundur.
Spiral Oluk bulamacı, spiral oluk boyunca dönen bir hareketle aşağı doğru hareket ederek merkezkaç kuvveti oluşturur. Ağır mineraller oluğun iç kenarına doğru yönelirken, hafif mineraller oluğu keserek ayrılan dış kenara doğru yönelir. Basit yapı, güç tüketimi yok, ince-taneli minerallerin (demir cevheri ve kıyı kumu cevheri gibi) işlenmesine uygundur.
Spiral Oluk
Santrifüj Yoğunlaştırıcı, ince taneli ağır minerallerin çökelmesini ve geri kazanılmasını geliştirmek için yüksek-hızlı dönüş (yer çekiminin onlarca katına kadar) tarafından oluşturulan güçlü merkezkaç kuvveti alanını kullanır. İnce-taneli ve seçilmesi zor minerallerin (ince-taneli altın ve kasiterit gibi) geri dönüştürülmesi için özel olarak kullanılır.
Santrifüj Yoğunlaştırıcı
Ağır ortam siklonu, ortam olarak hafif ve ağır mineraller arasında yoğunluğa sahip ağır bir süspansiyon kullanır. Santrifüj alanında hafif mineraller yüzer ve taşar, ağır mineraller ise batar ve dışarı atılır. Yüksek ayıklama doğruluğu, genellikle kömür hazırlamada kullanılır ve cevher ayıklamanın seçilmesi zordur.
4. Yeniden-seçim yönteminin avantajları ve sınırlamaları
Avantajı:
Düşük maliyet: Pahalı kimyasal maddelere gerek kalmadan genellikle yalnızca su ve az miktarda elektrik gerekir.
Çevre Koruma: Çevreyi kirletmez, işlenmesi kolay atıklardır.
Kullanımı kolay: Cihaz yapısı nispeten basit ve bakımı kolaydır.
Sınırlamalar:
Yoğunluk farkı gereksinimi: Yalnızca yararlı mineraller ile gang arasındaki yoğunluk farkı önemli olduğunda (genellikle gereklidir)
Δρ>0,5g/cm3), Sıralama etkisi en iyisidir.
Parçacık boyutu sınırlaması: Geleneksel yeniden seçim, son derece ince parçacıklar için daha düşük bir geri kazanım oranına sahiptir (<0.04mm) minerals (requiring centrifugal equipment).
Monomer ayrışması: Etkili sınıflandırma için faydalı minerallerin monomer ayrışmasını sağlamak amacıyla cevherin kırma ve öğütme işleminden geçmesi gerekir.
Özetle,-yeniden seçim ekipmanı, "ağır olanların batmasını ve hafif olanların yüzmesini" sağlamak için su akışını ve mekanik kuvveti birleştirerek "yoğunluk farkı"nın fiziksel özelliğini akıllıca kullanır ve böylece maden kaynaklarının zenginleştirilmesi sağlanır.
